- 高二物理重力计算题及解析
以下是一些高二物理重力计算题的解析：
1. 质量为5kg的物体放在电梯内的台秤上，电梯以a=2m/s^{2}$g$的加速度竖直加速上升时，求：
a. 物体对台秤的压力大小？
b. 物体受到几个力的作用？
【分析】
a.根据牛顿第二定律求出物体对台秤的压力大小；
b.根据牛顿第二定律求出物体受到几个力的作用.
【解答】
a.物体对台秤的压力大小为：$F_{N} = mg + ma = 5 times (2 + 10)N = 60N$；
b.物体受到重力、台秤对物体的支持力，合力方向向上，故物体受到重力、台秤对物体的支持力和向上的合力三个力的作用．
2. 质量为$m$的小球从距地面高为$h$处由静止释放，不计空气阻力，则小球落地时的速度大小为多少？
【分析】
小球做自由落体运动，根据机械能守恒定律列式求解即可．
【解答】
小球做自由落体运动，由机械能守恒定律得：$mgh = frac{1}{2}mv^{2}$，解得：$v = sqrt{2gh}$．
3. 一质量为$m$的小球从距地面高为$H$处下落，以地面为零势能面，在运动过程中小球受到的空气阻力大小恒定，小球与地面碰撞时不损失能量，则小球落地前在运动过程中所受阻力做的功是多少？小球落地时的动能是多少？
【分析】
根据动能定理求解阻力所做的功；根据能量守恒定律求解小球落地时的动能．
【解答】
设小球下落过程中受到的空气阻力大小为$f$，小球与地面碰撞过程中不损失能量，则小球落地前在运动过程中所受阻力做的功为：$W_{f} = - frac{1}{2}mgH$；由能量守恒定律可知小球落地时的动能为：$E_{k} = frac{1}{2}mgH + frac{1}{2}mgH = frac{3}{2}mgH$．
4. 一质量为$m$的小球从距地面高为$h$处自由下落，当它着地时与地面发生完全非弹性碰撞，设碰撞过程中机械能守恒，取地面为零势能面，则小球在碰撞地面前一瞬间的重力势能为多少？
【分析】
小球自由下落至地面过程只有重力做功，机械能守恒，根据机械能守恒定律求出小球在碰撞地面前一瞬间的重力势能．
【解答】
取地面为零势能面，小球自由下落至地面过程只有重力做功，机械能守恒，则有：$frac{1}{2}mv^{2} = mgh$；解得：$E_{p} = mgh$．
5. 一质量为$m$的小球从距地面高为$H$处下落，以地面为零势能面，在运动过程中小球受到的空气阻力大小恒定，小球与地面碰撞时不损失能量．若小球与地面碰撞时无机械能损失，则小球最终静止于地面上．求小球运动过程中所受阻力做的功．
【分析】
根据动能定理求解阻力所做的功．根据能量守恒定律求解小球最终静止时克服阻力所做的功．
【解答】
设小球运动过程中所受阻力大小为$f$，根据动能定理得：$- f(H + h) = 0 - frac{1}{2}mv^{2}$；解得：$f = frac{mg(H + h)}{2}$；根据能量守恒定律可知小球最终静止时克服阻力所做的功等于小球动能的减小量．即：$bigtriangleup E_{k} = frac{mg(H + h)^{2}}{4}$．
相关例题：
题目：
一个质量为5kg的物体在地球表面受到的重力约为60N，求：
1. 该物体受到的重力大小；
2. 该物体的重力加速度大小。
解析：
1. 根据重力公式 G = mg，该物体受到的重力大小为：
G = mg = 5kg x 9.8m/s^2 = 49N
2. 根据重力加速度的定义式 g = G/m，该物体的重力加速度大小为：
g = G/m = 49N/5kg = 9.8m/s^2
答案：该物体受到的重力大小为49N，重力加速度大小为9.8m/s^2。
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